磁性编码器帮助打破7秒摩托车四分之一英里记录
霍夫曼地产，伊利诺伊州-比如一辆360公斤的摩托车，输出功率惊人，一个无畏的芬兰人，以打破速度记录而闻名，事情发生得很快。就在一瞬间，引擎加速到7500转。在观众有机会理解发生了什么之前，比赛已经结束了，自行车和骑手在赛道上跑了四分之一英里，疯狂地刹车。用赛车的术语来说，它不会变得更简单——尽可能快地沿着直线从A点到B点。
由芬兰Salakazi赛车公司制造，仅1955cc就能产生近1500马力，KTM硝基甲烷赛车以196英里/小时(316公里/小时)的终端速度完成四分之一英里只需6.7秒。帮助控制KTM(勉强)爆炸的是一组“防爆”装置英国RM22紧凑，高速旋转磁编码器。
Jaska salakari是第一个驾驶欧盟最快的超级双顶燃油自行车打破四分之一英里7秒大关的芬兰人，他拥有Salakazi赛车。自2000年以来，他那支痴迷于速度的六人车队(由全职和兼职人员组成)一直在驾驶一辆自行设计和制造的KTM Super双动力赛车。这台容积为1995毫升的双缸硝酸杜克发动机以95%的硝基甲烷为燃料，通过萨拉卡齐设计的双燃油泵每秒吸收1.1升的挥发性混合物。这几乎是任何地面交通工具所能得到的最接近飞行炸弹的东西。
在加速赛车中，反应时间是以毫秒为单位计算的，如果后轮疯狂旋转，比赛永远赢不了。世界上所有的马力都是无用的，除非有效地转化为快速前进的运动。对于飞行员来说，几乎没有时间思考，更不用说正常的离合器了。骑手不可能准确地确定提供最佳牵引力所需的接合率。
Salakazi Racing为其KTM赛车配备了自动Prowork三盘四级离合器，并配有Prowork数字控制器。当车手猛拉油门时，控制器就会按照预先设定的程序启动离合器。这就是雷尼绍RM22编码器发挥作用的地方，它们能够监测高达30,000 rpm的转速。其中一个微小但关键的装置监测发动机中曲轴的位置，而另一个则测量离合器速度。
通过比较这些值，可以高精度地确定离合器滑移、牵引力和路况。车队非常渴望这些数据，并允许技术人员在比赛前适当地调整离合器上的第一级配重。
当然，每次比赛的赛道和自行车状况都会有所不同，但雷尼绍编码器在每次比赛后收集和编译的重要数据可以使控制器编程尽可能接近最佳离合器接合。这提供了最大的速度和加速度与最小的车轮旋转在最初的几分之一秒。
| Petri Mäkinen，萨拉卡齐赛车自称“技术大师”持有雷尼绍编码器安装在一个访问板，螺栓到离合器外壳。(图片由Renishaw提供)。 |
Petri Mäkinen-Salakazi赛车自称“技术大师”-很快指出，雷尼沙启用的解决方案与牵引力控制系统是不一样的。在与时间赛跑开始之前，离合器是由控制器编程的设定值调整的。他解释道:“在行驶过程中，雷尼绍编码器并不能交互控制离合器，但它事先提供给我们的数据至关重要。我们无法获得它——也无法预设离合器——任何其他方式。甚至在后轮完成第一次完全旋转之前，我们就需要读取离合器速度，以做出接合离合器的决定，而加速并不顺利。这个问题现在已经解决了，并且对程序代码进行了适当的过滤。”
Mäkinen使用数据将最大发动机功率投入道路，并推动Salakari在比阅读这句话所需的时间更短的时间内达到300公里/小时以上的速度。Mäkinen指着部分拆卸的发动机曲轴末端调皮地笑着说:“这就是我们放置雷尼绍磁力驱动器的地方。我们把它直接定位在竖井的末端。编码器体在另一侧，在离合器外壳内。老实说，我认为对编码器来说，只有太空火箭的环境更艰苦。”
RM22由雷尼绍在斯洛文尼亚的合作伙伴RLS d.o.o.设计和制造，在苛刻的应用和极端环境中具有高可靠性。非接触式设计——基本上是一个磁铁和一个传感芯片——坚固的固态编码器具有一个小型执行器磁铁，适合轴的末端，而霍尔传感器ASIC芯片是环氧树脂嵌入并封装在金属外壳/支架内。完全密封到IP68，封装设计提供了卓越的抗冲击，振动和加速/减速力。
| 编码器的磁性驱动器安装在发动机曲轴的末端，当维修站工作人员组装离合器外壳时，编码器就会滑入编码器体内。(图片由Renishaw提供)。 |
虽然最高工作温度指定为125°C，但RM22编码器仍然可以在离合器内部的高温下生存。Mäkinen说，秘诀是将编码器放在沉重的、机械加工的铝离合器外壳中，并快速取出。“编码器的直径只有22毫米，可以在不影响工件强度的情况下将编码器定位在离合器壳体中。离合器可能会爆炸，”他说。“我见过这种情况发生过几次，所以离合器外壳在车手安全方面发挥着重要作用。如果编码器更大，我们就必须重新设计解决方案。”
“厚重的铝制机身可以在比赛中保护编码器免受高温的影响，”Mäkinen说。“每次比赛结束后，我们的机械师都会冷却离合器，并迅速拆卸外壳和编码器。还没等它热到超出规格，我们就已经把它弄回维修站移走了。考虑到这些条件，雷尼绍编码器的可靠性令人惊叹，”他继续说道。“下一季，编码器还将用于控制点火提前，几年后，我们将使用编码器来调整凸轮。没有它们，我们只能估计重要的发动机和跟踪信息。”“但如果你想打破纪录，靠猜测是不够的。”
- - - - - -C.G.马西《控制工程日报》高级编辑，charlie.masi@reedbusiness.com
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